Edge computing je vzrušující nový přístup k síťové architektuře, který pomáhá organizacím překonat omezení daná tradičními cloudovými sítěmi. Ačkoli cloud computing hraje v moderní síťové architektuře i nadále důležitou roli, vzrušující možnosti, které nabízejí zařízení internetu věcí (IoT), jež jsou schopna zpracovávat data, která shromažďují, blíže ke zdroji, nutí společnosti přehodnotit svůj přístup k IT infrastruktuře.

Často se o něm hovoří jako o „příští velké věci“ a mnoho společností jistě zajímá, jak se edge computing liší od tradičnějších řešení zpracování dat a jak by mohl být přínosný pro jejich podnikání. Zatímco základní principy edge computingu jsou poměrně jednoduché, podstatné výhody tohoto nového přístupu k síťové architektuře nejsou vždy tak zřejmé. Ať už se firmy snaží prorazit na trhu internetu věcí nebo najít lepší způsoby poskytování služeb obsahu, musí si být vědomy výhod, které edge computing nabízí.

Rychlé odkazy

  • Co je to edge computing?
  • 5 nejlepších výhod Edge Computingu
  • Podnikání v oblasti Edge Computingu
  • Nevýhody Edge Computingu
  • Budoucnost Edge Computingu

Co je Edge Computing?

Tradiční sítě cloud computingu jsou vysoce centralizované, data se shromažďují na nejvzdálenějších okrajích a přenášejí se zpět na hlavní servery ke zpracování. Tato architektura vyrostla ze skutečnosti, že většina zařízení umístěných v blízkosti okraje neměla dostatečný výpočetní výkon a úložnou kapacitu pro analýzu nebo zpracování shromážděných dat. I když se stále více zařízení dokázalo připojit k sítím prostřednictvím mobilních sítí a WiFi, jejich funkčnost byla relativně omezena hardwarovými možnostmi.

To vše se v posledních letech změnilo díky miniaturizaci technologií zpracování a ukládání dat. Dnešní zařízení internetu věcí jsou poměrně výkonná a jsou schopna shromažďovat, ukládat a zpracovávat více dat než kdykoli předtím. To otevřelo společnostem možnosti optimalizovat své sítě a přemístit více funkcí zpracování blíže k místu sběru dat na okraji sítě, kde je lze analyzovat a aplikovat v reálném čase mnohem blíže zamýšleným uživatelům.

Protože data nemusí putovat až na centrální server, aby se zařízení dozvědělo, že je třeba provést určitou funkci, mohou sítě edge computingu výrazně snížit latenci a zvýšit výkon. Rychlost a flexibilita, které tento přístup ke zpracování dat poskytuje, vytváří pro organizace zajímavou škálu možností.

5 nejlepších výhod edge computingu

Rychlost

Pro mnoho společností je rychlost naprosto zásadní pro jejich hlavní činnost. Například závislost finančního sektoru na vysokofrekvenčních obchodních algoritmech znamená, že zpomalení o pouhé milisekundy může mít drahé následky. Ve zdravotnictví může být ztráta zlomku sekundy dokonce otázkou života nebo smrti. A pro podniky, které poskytují zákazníkům služby založené na datech, může zpoždění rychlosti způsobit frustraci zákazníků a dlouhodobé poškození značky. Rychlost už není jen konkurenční výhodou – je to osvědčený postup.

Nejdůležitějším přínosem edge computingu je jeho schopnost zvýšit výkon sítě snížením latence. Vzhledem k tomu, že zařízení IoT edge computingu zpracovávají data lokálně nebo v blízkých okrajových datových centrech, nemusí shromážděné informace cestovat zdaleka tak daleko, jako by tomu bylo v případě tradiční cloudové architektury.

Je snadné zapomenout, že data necestují okamžitě; jsou vázána stejnými fyzikálními zákony jako vše ostatní ve známém vesmíru. Současná komerční technologie optických vláken umožňuje, aby se data pohybovala až 2/3 rychlosti světla a z New Yorku do San Francisca se dostala přibližně za 21 milisekund. I když to zní jako rychlost, nebere se v úvahu obrovské množství přenášených dat. Vzhledem k tomu, že se očekává, že v roce 2020 svět vygeneruje až 44 zettabajtů (jeden zettabajt se rovná bilionu gigabajtů) dat, jsou digitální dopravní zácpy téměř zaručeny.

Problémem je také úzké hrdlo „poslední míle“, kdy data musí projít místními síťovými připojeními, než se dostanou do cílového místa. V závislosti na kvalitě těchto spojení může „poslední míle“ přidat 10 až 65 milisekund zpoždění.

Zpracováním dat blíže ke zdroji a snížením fyzické vzdálenosti, kterou musí urazit, může edge computing výrazně snížit zpoždění. Konečným výsledkem je vyšší rychlost pro koncové uživatele, přičemž latence se měří spíše v mikrosekundách než v milisekundách. Vzhledem k tomu, že i jediný okamžik zpoždění nebo výpadku může firmy stát tisíce dolarů, nelze výhody rychlosti edge computingu přehlížet.

Bezpečnost

Rozšiřování zařízení edge computingu internetu věcí sice zvyšuje celkovou plochu pro útoky na sítě, ale poskytuje také některé důležité bezpečnostní výhody. Tradiční architektura cloud computingu je ze své podstaty centralizovaná, což ji činí obzvláště zranitelnou vůči útokům typu DDoS (distributed denial of service) a výpadkům napájení. Edge computing distribuuje zpracování, úložiště a aplikace mezi širokou škálu zařízení a datových center, což ztěžuje vyřazení sítě z provozu jakýmkoli jediným narušením.

Jednou z hlavních obav v souvislosti se zařízeními edge computingu internetu věcí je, že by mohla být použita jako vstupní bod pro kybernetické útoky, což by umožnilo malwaru nebo jiným průnikům infikovat síť z jediného slabého místa. Ačkoli se jedná o skutečné riziko, distribuovaná povaha architektury edge computingu usnadňuje implementaci bezpečnostních protokolů, které mohou uzavřít napadené části, aniž by došlo k odstavení celé sítě.

Protože se více dat zpracovává na lokálních zařízeních namísto jejich přenosu zpět do centrálního datového centra, edge computing také snižuje množství dat, která jsou v daném okamžiku skutečně ohrožena. Je zde méně dat, která mohou být zachycena během přenosu, a i když je zařízení kompromitováno, bude obsahovat pouze data, která shromáždilo lokálně, a ne hromadu dat, která by mohla být odhalena kompromitovaným serverem.

I když architektura edge computingu zahrnuje specializovaná okrajová datová centra, ta často poskytují další bezpečnostní opatření na ochranu před ochromujícími útoky DDoS a dalšími kybernetickými hrozbami. Kvalitní okrajové datové centrum by mělo nabízet řadu nástrojů, které mohou klienti používat k zabezpečení a monitorování svých sítí v reálném čase.

Škálovatelnost

Při růstu firem nelze vždy předvídat potřeby jejich IT infrastruktury a budování specializovaného datového centra je nákladná záležitost. Kromě značných počátečních nákladů na výstavbu a průběžnou údržbu je tu také otázka budoucích potřeb. Tradiční soukromá zařízení vytvářejí umělé omezení růstu a omezují společnosti v předpovědích jejich budoucích výpočetních potřeb. Pokud růst podniků překročí očekávání, nemusí být schopny využít příležitostí kvůli nedostatečným výpočetním zdrojům.

Naštěstí rozvoj cloudových technologií a edge computingu usnadnil podnikům škálování jejich provozu více než kdy dříve. Výpočetní, úložné a analytické schopnosti se stále častěji sdružují do zařízení s menšími rozměry, která mohou být umístěna blíže ke koncovým uživatelům. Okrajové systémy umožňují firmám využívat tato zařízení k rozšíření dosahu a možností jejich okrajové sítě.

Rozšiřování sběru a analýzy dat již nevyžaduje, aby firmy zřizovaly centralizovaná soukromá datová centra, jejichž vybudování, údržba a výměna v případě dalšího růstu mohou být nákladné. Kombinací kolokačních služeb s regionálními datovými centry pro edge computing mohou organizace rychle a nákladově efektivně rozšířit dosah své edge sítě. Flexibilita spočívající v tom, že se nemusí spoléhat na centralizovanou infrastrukturu, jim umožňuje rychle se přizpůsobovat vyvíjejícím se trhům a efektivněji škálovat své datové a výpočetní potřeby.

Edge computing nabízí mnohem levnější cestu ke škálovatelnosti a umožňuje firmám rozšiřovat svou výpočetní kapacitu prostřednictvím kombinace zařízení internetu věcí a datových center edge. Použití zařízení edge computingu schopných zpracovávat data také snižuje náklady na růst, protože každé nové přidané zařízení neklade na jádro sítě značné nároky na šířku pásma.

Všestrannost

Škálovatelnost edge computingu jej také činí neuvěřitelně univerzálním. Díky spolupráci s místními okrajovými datovými centry se mohou společnosti snadno zaměřit na žádané trhy, aniž by musely investovat do nákladného rozšiřování infrastruktury. Hranová datová centra jim umožňují efektivně obsluhovat koncové uživatele s malou fyzickou vzdáleností nebo latencí. To je cenné zejména pro poskytovatele obsahu, kteří chtějí poskytovat nepřetržité streamovací služby. Neomezují také společnosti s velkým zázemím a umožňují jim hbitě se přesunout na jiné trhy, pokud se změní ekonomické podmínky.

Edge computing také umožňuje zařízením internetu věcí shromažďovat nebývalé množství využitelných dat. Namísto čekání na to, až se lidé se zařízeními přihlásí a budou komunikovat s centralizovanými cloudovými servery, jsou zařízení edge computingu neustále zapnutá, neustále připojená a neustále generují data pro budoucí analýzu. Nestrukturované informace shromážděné okrajovými sítěmi mohou být zpracovány buď lokálně a poskytovat rychlé služby, nebo doručeny zpět do jádra sítě, kde je výkonné analytické programy a programy strojového učení rozčlení a identifikují trendy a pozoruhodné datové body. Vyzbrojeny těmito informacemi mohou společnosti přijímat lepší rozhodnutí a efektivněji uspokojovat skutečné potřeby trhu.

Zapojením nových zařízení IoT do architektury okrajové sítě mohou společnosti nabízet svým zákazníkům nové a lepší služby, aniž by musely kompletně přepracovávat svou IT infrastrukturu. Účelově navržená zařízení poskytují zajímavé možnosti organizacím, které oceňují inovace jako prostředek k podpoře růstu. Je to obrovský přínos pro průmyslová odvětví, která chtějí rozšířit dosah sítě do oblastí s omezenou konektivitou (například zdravotnictví, zemědělství a výrobní sektor).

Spolehlivost

Vzhledem k bezpečnostním výhodám, které edge computing poskytuje, by nemělo být překvapením, že nabízí také vyšší spolehlivost. Díky zařízením IoT edge computing a datovým centrům edge umístěným blíže ke koncovým uživatelům je menší pravděpodobnost, že problém se sítí ve vzdálené lokalitě ovlivní místní zákazníky. I v případě výpadku blízkého datového centra budou zařízení IoT edge computing nadále efektivně fungovat samostatně, protože nativně zpracovávají životně důležité funkce.

Zpracováním dat blíže ke zdroji a upřednostněním provozu snižuje edge computing množství dat proudících do primární sítě a z ní, což vede k nižší latenci a vyšší celkové rychlosti. Pro výkon je rozhodující i fyzická vzdálenost. Umístěním okrajových systémů v datových centrech geograficky blíže ke koncovým uživatelům a odpovídajícím rozdělením zpracování mohou společnosti výrazně snížit vzdálenost, kterou musí data urazit, než mohou být služby poskytnuty. Tyto okrajové sítě zajišťují rychlejší a bezproblémový provoz pro jejich zákazníky, kteří očekávají, že budou mít přístup ke svému obsahu a aplikacím na vyžádání kdekoli a kdykoli.

S tolika okrajovými výpočetními zařízeními a okrajovými datovými centry připojenými k síti je mnohem obtížnější, aby jakákoli jedna porucha zcela vyřadila službu. Data lze přesměrovat více cestami, aby si uživatelé zachovali přístup k produktům a informacím, které potřebují. Efektivní začlenění okrajových výpočetních zařízení IoT a okrajových datových center do komplexní okrajové architektury proto může zajistit bezkonkurenční spolehlivost.

Making the Edge Computing Business Case

Jak se budou rozšiřovat inovativní zařízení, jako jsou autonomní vozidla a lékařské senzory, bude mít edge computing stále větší dopad na společnost. Díky rámci edge computingu budou organizace schopny rozšířit síťové služby do oblastí, které byly dříve mimo dosah tradičních architektur. V případě mnoha zařízení by schopnost zlepšit výkon mohla doslova zachránit životy. Vezměme si například zdravotní dopad používání lékařských zařízení v obtížně dostupných venkovských oblastech s omezenými možnostmi zdravotní péče. Edge computing může také zlepšit bezpečnost průmyslové výroby tím, že odhalí problémy se zařízením dříve, než způsobí poruchy, které by mohly zranit pracovníky.

Edge Computing a IoT

Počet zařízení IoT v oběhu je již dnes ohromující a existuje spousta údajů, které naznačují, že se toto číslo v příštích letech výrazně zvýší. Vzhledem k tomu, že je tolik zařízení IoT připojeno k sítím po celém světě, má edge computing již nyní zásadní vliv na to, jak společnosti navrhují své systémy. Neustálá poptávka po rychlejších a efektivnějších službách a poskytování obsahu bude organizace nutit ke zdokonalování jejich stávajících okrajových sítí. Společnosti, které dnes neinvestují do edge computingu, by se mohly v příštích letech ocitnout v nezáviděníhodné pozici, kdy se budou snažit dohnat své konkurenty.

Zařízení připojená k internetu generují obrovské množství dat, která jsou pro firmy obrovskou příležitostí, ale také stejně obrovskou výzvou, pokud jde o správu, analýzu a ukládání těchto dat. Tradičně se tyto procesy řešily v soukromém cloudu nebo datovém centru společnosti, ale obrovský objem dat zatěžuje tyto sítě až na samé hranice jejich možností.

Edge systémy tento tlak zmírňují tím, že zpracování dat odsouvají z centralizovaného jádra a rozdělují je mezi místní okrajová datová centra a další zařízení blíže ke zdroji. Analýza dat blíže místu jejich sběru přináší obrovské výhody z hlediska nákladů a efektivity. Využitím okrajových systémů mohou společnosti také řešit problémy spojené s nízkou konektivitou a náklady na přenos dat na centralizovaný server.

Průmyslový IoT

Průmyslové organizace mohou z edge computingu nesmírně těžit, protože jim umožňuje přeměnit vyrobená okrajová zařízení IoT (zejména průmyslové stroje) na rozšíření jejich síťové infrastruktury. V kombinaci s moderním strojovým učením a analýzou v reálném čase lze data shromažďovat, analyzovat a používat rychleji než kdykoli předtím, což umožňuje okrajovým zařízením IoT samoregulaci a reakci na změny.

Sítě 5G

Rozšíření sítí 5G, které výrazně zvýší šířku pásma a usnadní přenos velkých objemů mobilních dat, otevírá řadu příležitostí pro aplikace edge computingu. Vzhledem k tomu, že 5G díky své distribuované architektuře pomůže bojovat s latencí, budou moci společnosti tyto sítě využít k rozšíření vlastní okrajové sítě a daleko efektivněji přenášet data. Místo toho, aby musely vše směrovat zpět na centralizovaný server, jim překrývající se sítě 5G umožní uchovávat více dat na okraji. Tyto okrajové sítě také pomohou překonat problém „poslední míle“ způsobující zpoždění, kdy přenášená data procházejí řadou neoptimálních spojení, než se dostanou k zamýšleným uživatelům. Díky této technologii se také rozšíří iniciativy chytrých měst.

Nevýhody edge computingu

Daleko největší výzvou edge computingu je zajištění bezpečnosti těchto distribuovaných sítí. Přestože okrajové sítě mají značné bezpečnostní výhody, špatně implementovaný systém by se mohl stát zranitelným. Závislost edge computingu na menších datových centrech a okrajových zařízeních internetu věcí představuje jinou škálu bezpečnostních problémů než tradiční přístupy ke kybernetické bezpečnosti. Každá společnost, která se zabývá řešeními edge computingu, musí brát tyto hrozby vážně, zejména pokud se plánuje ve větší míře spoléhat na okrajová zařízení IoT. Vzhledem k tomu, že rámec edge computingu je rozšířenější než tradiční síť založená na serverech, existuje větší počet možných vektorů útoku, které mohou hackeři využít.

Proto odborníci z oboru již usilovně přemýšlejí o tom, jak implementovat nové přístupy, jako je zabezpečení s nulovou důvěrou, aby zajistili, že zařízení IoT pohánějící rámec edge computingu nebudou obrácena proti uživatelům a organizacím. Při takovém množství shromažďovaných dat si organizace nemohou dovolit tolerovat riziko úniku dat. Naštěstí mohou mnohé z těchto bezpečnostních obav zmírnit okrajová datová centra, která prokazují závazek chránit své zákazníky a jejich data. Normy shody, jako jsou ISO 27001 a HIPAA/HITECH, zajišťují, že datové centrum poskytuje jak odolnou infrastrukturu, tak silnou ochranu značky.

Budoucnost edge computingu

Přesunutí zpracování dat na okraj sítě může společnostem pomoci využít rostoucí počet zařízení internetu věcí na okraji sítě, zvýšit rychlost sítě a zlepšit zákaznické zkušenosti. Škálovatelnost edge computingu z něj také činí ideální řešení pro rychle rostoucí a agilní společnosti, zejména pokud již využívají kolokační datová centra a cloudovou infrastrukturu. Využitím edge computingu mohou společnosti optimalizovat své sítě tak, aby poskytovaly flexibilní a spolehlivé služby, které posílí jejich značku a udrží jejich zákazníky spokojené.

Edge computing nabízí oproti tradičním formám síťové architektury několik výhod a jistě bude i v budoucnu hrát pro společnosti důležitou roli. S tím, jak se na trhu objevuje stále více zařízení připojených k internetu, inovativní organizace pravděpodobně jen poškrábaly povrch toho, co je s edge computingem možné.